книги / Радиопередающие устройства
..pdfОсновные достоинства платинотрона — широкая |
полоса |
частот |
|||
в усилительном |
режиме (до |
15 %); высокий |
КПД |
(до 0,6); |
боль |
шая импульсная |
и средняя |
мощность (до |
нескольких тысяч ки |
ловатт в импульсе и до нескольких сот ватт в непрерывном ре жиме); малые габаритные размеры и масса. Недостаток — малый коэффициент усиления: 3.
Для осуществления режима самовозбуждения в платинотроне создается дополнительная цепь обратной связи. Это достига ется включением на его вход высокодобротного резонатора с по глощающей нагрузкой. На выход включаются отражающий эле мент и полезная нагрузка. Наличие в цепи обратной связи высо кодобротного резонатора обеспечивает высокую стабильность час тоты платинотрона, названного в этом случае стабилотроном. Он
широко применяется в качестве |
автогенератора СВЧ. |
Например, |
в бортовых метеонавигационных |
РЛС «Градиент», |
«Контур», |
«Гроза», АТСР 22/24, посадочном радиолокаторе РП-ЗГ и др.
4.12. ГЕНЕРАТОРЫ НА ЛАМПАХ БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ
Лампой бегущей волны называют электровакуумную лампу, в которой осуществляется длительное взаимодействие электронного потока с бегущей электромагнитной волной, распространяющейся в нерезонансной колебательной системе. В зависимости от на правления движения электромагнитной волны относительно на правления движения электронного потока различают лампы пря мой волны, называемые ЛБВ, и лампы обратной волны — ЛОВ.
Устройство ЛБВ показано на рис. 4.28. Стеклянный баллон ЛБВ выполнен в виде трубки диаметром 12 см и длиной 20 ...
40 см. Вдоль оси трубки помещена проволочная спираль, диа метром 3... 5 мм. На одном конце баллона расположена электрон ная пушка, на другом — коллектор. Трубка с обоих концов запая на, и внутри создан высокий вакуум. Лампа помещается в латун
ный цилиндр — экран, |
выполняющий роль |
наружного провода |
||||
коаксиальной |
линии, |
внутренний |
провод которой (в виде спира- |
|||
|
|
|
|
\вх |
СЗС |
| Вых |
к |
А |
/ |
■ |
■ ■ ! ) ■ |
» ■ ....... |
|
\ |
1 ' |
|
||||
|
|
|
|
/7/7 |
|
/Г |
4 h r
Рис. 4.28. Устройство лампы бегущей волны
ли) выполняет роль замедляющей системы. Поверх экрана распо лагается магнитная фокусирующая система, создающая продоль ное магнитное поле, фокусирующее электронный поток внутри спирали. Энергия входного сигнала подается через входной вол новод к входному концу спирали, а усиленная энергия снимается с волноводного выхода у коллектора.
Принцип действия ЛБВ удобно рассмотреть по этапам.
1. Сначала допустим, что источники питания включены, а сиг нала на входе нет. Электронный поток, излучаемый катодом, фо кусируется в электронной пушке и устремляется к коллектору с большой скоростью. Внутри спирали имеется только одно про дольное магнитное поле фокусирующих катушек. Оно не изменя ет энергии электронов, а только удерживает электронный поток в виде тонкого луча. Электроны летят внутри спирали с постоян ной скоростью и постоянной плотностью. Колебаний на выходе нет.
2. На вход ЛБВ подается радиосигнал, но источники питания схемы не включены. Нет электронного потока, и нет магнитного фокусирующего поля. Входной сигнал возбуждает в замедляю щей системе колебания СВЧ. Они создают в лампе электромаг нитное поле, перемещающееся вдоль оси спирали. При согласо вании лампы с входным и выходным волноводами вдоль оси спи рали распространяется только бегущая волна.
Поскольку спираль является центральной жилой коаксиально го кабеля, то бегущая волна проходит по виткам спирали и по ступательно перемещается от витка к витку вдоль оси спирали от входа к выходу. При этом фазовая скорость вдоль витков прово да почти равна скорости света со, а фазовая скорость поступа тельного движения волны вдоль спирали будет меньше во столько оаз. во сколь™ шаг спирали меньше длины витка спирали. Таким образом осуществляется замедление скорости распространения электромагнитной волны вдоль оси ЛБВ, обычно в 10... 30 раз. В этом случае, когда источники питания не включены, мощность сигнала на выходе равна мощности на входе, т. е. усиления сиг нала ие происходит. Лампа выполняет роль коаксиального фиде ра, в котором электромагнитная энергия распространяется с ма лом (замедленной) скоростью.
3. Источники питания схемы включены, и на вход ЛБВ посту пает сигнал СВЧ. В этом случае лампа работает в качестве уси лителя. Вдоль оси спирали распространяется бегущая волна сиг нала н летит тонкий пучок электронов. Вследствие периодической структуры замедляющей системы распространение поля бегущей волны вдоль нее также будет периодическое: области поля, тор мозящего электроны, чередуются с областями, ускоряющими их.
При совместном движении электромагнитной волны сигнала и потока электронов происходит группирование электронов в сгуст ки. В спираль электроны входят с одинаковой скоростью. Затем те же электроны, которые попадают в тормозящее поле СВЧ, при тормаживаются и отстают от тех, которые проходят в местах
нулевого значения продольного электрического поля СВЧ. А те электроны, которые попадают в ускоряющее поле, выходят не сколько вперед, догоняя отставшие. При одинаковой скорости волны и электронов такое их взаимодействие будет по всей длине спирали.
Если скорость перемещения электронных сгустков несколько больше скорости волны, то сгустки переместятся в область тормо зящего поля, так как в тормозящую область будет влетать элект ронов больше, чем вылетать из нее. Одновременно будет продол жаться процесс концентрации электронов в сгустках. При таком режиме работы ЛБВ движущиеся электронные сгустки в момен ты торможения отдают часть своей энергии полю СВЧ, усиливая его. В результате мощность колебаний на выходе будет больше, чем на входе. Таким образом происходит процесс усиления коле баний СВЧ в ЛБВ.
Условие максимального значения коэффициента усиления ЛБВ со спиральной замедляющей системой в зависимости от по стоянного ускоряющего напряжения Е а можно получить из следу ющих соображений. Для длительного взаимодействия электро нов с электромагнитным полем СВЧ необходимо обеспечить усло вие фазового синхронизма, т. е. приблизительного равенства ско рости электронов v0 фазовой скорости распространения волны вдоль оси спирали: о0 = Оф. Коэффициент замедления волны, рас пространяющейся по спирали, равен отношению длины витка к шагу спирали s. Скорость движения электрона
V o = Y (2em)Ea.
Фазовая скорость замедленной волны оФ= CS/ V (2яа)2+ S 2» CS/2na,
где а — радиус витка спирали.
Оптимальное ускоряющее напряжение Еаопт, при котором ЛБВ работает в режиме усиления, определим из условия синхронизма
При s = 1 мм и а = 2 мм £ аопт=1625 В.
Усилители на ЛБВ используют в мощных каскадах передат чиков как в непрерывном, так и в импульсном режиме с выход ной мощностью в импульсе порядка десятков и сотен киловатт и даже мегаватт. Применяются они также и ,во входных каскадах приемников дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волн. КПД усилителей на ЛБВ невысок— не более 10 %.
Важной особенностью усилителя на ЛБВ является его широкополосность. В связи с тем, что в ЛБВ нет резонансной систе мы, полоса пропускания усилителя составляет сотни мегагерц при частоте оигнала в несколько тысяч мегагерц. Полоса пропускания в нем ограничивается только переходными и согласующими уст ройствами, которые очень широкополосны. Обычно полоса про пускания усилителя на ЛБВ составляет 10... 40 % несущей часто
ты усиливаемого сигнала. Это дает возможность усиливать или генерировать радиоимпульсы очень малой длительности (едини цы наносекунд).
Для использования ЛБВ в качестве автогенератора СВЧ не обходимо осуществить обратную связь выхода ЛБВ со входом и выполнить условия самовозбуждения: баланс фаз и баланс амп литуд. Для выполнения баланса фаз необходимо, чтобы в замкну том контуре, состоящем из замедляющей системы и цепи обрат ной связи, укладывалось целое число волн. Но такие генераторы из-за ряда недостатков не применяются.
4.13. ГЕНЕРАТОРЫ НА ЛАМПАХ ОБРАТНОЙ ВОЛНЫ
В периодических замедляющих системах электромагнитное поле содержит множество прямых и обратных пространственных гар моник, имеющих различные скорости и бегущих по системе в про тивоположных направлениях. Скорость и направление движения электронов можно подобрать так, что необходимое для усиления условие синхронизма может выполняться для одной из пространственных гармоник. Таким образом, электронный поток может взаимодействовать как с прямыми, так и с обратными вол нами.
Лампа обратной волны является разновидностью лампы бегу щей волны. Конструктивно ЛОВ имеет те же элементы, что и ЛБВ. Преобразование энергии в ЛОВ осуществляется так же, как и в ЛБВ: в результате длительного взаимодействия элект ронного луча с электромагнитной волной, распространяющейся в
нерезонансной колебательной системе. |
Обычно |
ЛОВ |
работает |
на первой обратной пространственной |
гармонике, |
для |
которой |
выполняется условие синхронизма. |
|
|
|
Различие между лампами в том, что в ЛОВ электромагнитная волна движется навстречу электронному потоку. Схематическое устройство ЛОВ приведено на рис. 4.29. ЛОВ может работать как в качестве усилителя, так и в качестве генератора, но чаще
она используется как автогенератор. При работе |
в режиме уси |
ления вход лампы располагается у коллектора, |
а выход — у |
электронной пушки. Усиливаемый сигнал подается на вход, и его волна движется навстречу электронному потоку. При движении их происходит группирование электронов в сгустки. Концентрация электронов в сгустках нарастает к выходу лампы, достигая мак симального значения у начала электронного потока. Процесс группирования электронов принципиально не зависит от направ ления движения волны относительно направления электронного потока. Передача энергии полю СВЧ происходит при движении электронов в тормозящих полуволнах поля СВЧ.
Для эффективного взаимодействия скорость электронного потока v0 так же, как и в ЛБВ, должна немного превышать ско рость волны вф.
- Ео +
Рис. 4.29. Схема конструкции и лампы обратной волны
Генераторные ЛОВ отличаются от усилительных отсутствием высокочастотного входа; выход же располагается, как и у уси лительных ЛОВ, — у электронной пушки. Вследствие того что в лампе обратной волны энергия поля СВЧ нарастает в направле нии, обратном движению электронного потока, через электронный поток осуществляется внутренняя обратная связь и часть энергии волны возвращается электронному потоку, что способствует са мовозбуждению. При определенной скорости движения электрон ного потока обратная связь становится положительной, т. е. вы полняется баланс фаз. А скорость электронного потока определя ется ускоряющим напряжением. Второе условие самовозбужде
ния— баланс |
амплитуд — достигается |
подбором тока электрон |
ного потока. |
При некотором значении |
тока электронного луча |
происходит самовозбуждение. Мощность возникших колебаний оп ределяется током электронного луча.
Важным достоинством ЛОВ является возможность электрон ной перестройки частоты колебания в широком диапазоне изме нением ускоряющего напряжения. Обычно диапазон электронной перестройки ЛОВ бывает около 30... 40 % средней частоты гене рируемых колебаний. Частота генерируемых колебаний ЛОВ не зависит от характера внешней нагрузки, так как в ЛОВ нет ре зонансной колебательной системы.
Лампы бегущей — прямой |
и обратной — волны подразделя |
ются на две основные группы, |
различающиеся направлением и |
назначением постоянного магнитного поля: типа О и типа М. В лампах типа О постоянное магнитное поле продольное, оно на правлено вдоль электронного потока и предназначено только для фокусировки прямолинейного электронного потока. В лампах ти па М постоянное магнитное поле — поперечное, оно направлено перпендикулярно постоянному электрическому полю.
В аппаратуре гражданской авиации лампы бегущей и обрат ной волны используют в качестве генераторов и усилителей не прерывных и импульсных колебаний в диапазонах дециметровых,
сантиметровых и миллиметровых волн. Широкополосность этих приборов дает возможность генерировать и усиливать импульсы очень малой длительности — до 0,001 мкс. А это часто бывает необходимо в устройствах радиолокации и многоканальной связи.
4.14. КВАНТОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ
Общие сведения. Для создания электромагнитных колебаний СВЧ в квантовых генераторах используется внутренняя энергия микро частиц — атомов, молекул, ионов.
Квантовые генераторы называют еще лазерами. Слово «ла зер» составлено из начальных букв английского названия кванто вых генераторов — усилитель света за счет создания стимулиро- ванного излучения.
Принцип действия квантового генератора состоит в следую щем. При рассмотрении энергетической структуры вещества было показано, что изменение энергии микрочастиц (атомов, молекул, ионов, электронов) происходит не непрерывно, а дискретно — порциями, названными квантами (от латинского quantim — коли чество).
Микросистемы, в которых элементарные частицы взаимодейст вуют между собой, называются квантовыми системами. Переход квантовой системы из одного энергетического состояния Е х в дру гое Е 2 сопровождается излучением или поглощением кванта элект ромагнитной энергии hv = E 2—Ей где h — постоянная Планка; v — частота. Энергия W кванта зависит от частоты электромагнит ного поля и определяется по формуле W = hft где / — частота. Ин тервал между двумя энергетическими уровнями называется пере ходом. На рис. 4.30 показано несколько переходов, каждому из которых соответствует различная энергия кванта W2— Wu W3— Wi и Wз—W2. Это, в свою очередь, означает, что частота электромаг нитного поля для каждого перехода приобретает определенное значение /,_2 = (W2- W lyh; /4_3 = (W3— Wi)/h; /2- з = (W3—W2)/h.
Энергетическое состояние квантовой системы подчиняется за кону Больцмана, что показано штриховой линией на рис. 4.30,6.
Из рисунка |
видно, |
что большим запасом |
энергии, |
например |
W2> |
||||||||
|
|
|
|
|
обладает |
меньшее |
число |
микрочас |
|||||
|
|
|
|
|
тиц N2I наибольшее число микро |
||||||||
ч\ |
|
|
|
|
частиц |
Ni |
|
имеет |
меньший |
запас |
|||
\\V |
|
|
|
энергии |
Wi. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Известно, что |
наиболее |
устой |
|||||||
|
\ |
\\ |
|
|
чивым состоянием |
любой |
системы, |
||||||
|
|
\У |
|
в том числе и атома, и молекулы, |
|||||||||
|
|
|
|
является |
состояние |
с наименьшей |
|||||||
|
|
|
/ |
|
энергией. Поэтому |
каждая |
система |
||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
стремится занять и сохранять со |
||||||||
N j N z |
|
N t |
N |
стояние |
|
с |
наименьшей |
энергией. |
|||||
Рис. 4.30. Энергетические уров |
Следовательно, в |
нормальном |
со |
||||||||||
ни микросистемы |
|
стоянии электрон движется по наи* |
196
более близкой к ядру орбите. Такое состояние атома называется
основным или стационарным.
Под действием внешних факторов — нагрева, освещения, электромагнитного кода — энергетическое состояние атома может изменяться.
Если атом, например водорода, взаимодействует с электро магнитным полем, он поглощает энергию Е 2—E\ = hv и его элект рон переходит на более высокий энергетический уровень. Такое состояние атома называется возбужденным. В нем атом может находиться некоторое очень малое время, называемое временем жизни возбужденного атома. После этого электрон возвращается на нижний уровень, т. е. в основное устойчивое состояние, отдавая избыток энергии в виде излучаемого кванта энергии — фотона.
Излучение электромагнитной энергии при переходе квантовой системы из возбужденного состояния в основное без внешнего воздействия называется самопроизвольным или спонтанным. При спонтанном излучении фотоны испускаются в случайные моменты времени, в произвольном направлении, с произвольной поляриза цией. Поэтому оно называется некогерентным.
Однако под действием внешнего электромагнитного поля электрон может быть возвращен на нижний энергетический уро вень еще до истечения времени жизни атома в возбужденном со стоянии. Если, например, два фотона воздействуют на возбуж денный атом, то при определенных условиях электрон атома воз вращается на нижний уровень, излучая квант энергии в виде фо тона. При этом все три фотона имеют общую фазу, направление и поляризацию излучения. В результате энергия электромагнит ного излучения оказывается увеличенной.
Излучение электромагнитной энергии квантовой системой при снижении ее энергетического уровня под действием внешнего электромагнитного поля называется вынужденным, индуцирован ным или стимулированным.
Индуцированное излучение совпадает по частоте, фазе и на правлению с внешним облучением. Отсюда такое излучение назы вают когерентным (когерентность — от латинского cogerentia — сцепление, связь).
Так как на стимулирование перехода системы на более низ кий энергетический уровень энергия внешнего поля не затрачи вается, то электромагнитное поле усиливается и его энергия воз растает на значение энергии излучаемого кванта. Это явление ис пользуется для усиления и генерирования колебаний с помощью квантовых приборов.
В настоящее время лазеры изготовляют из полупроводниковых материалов.
Полупроводниковым лазером называют полупроводниковый прибор, в котором происходит непосредственное преобразование электрической энергии в энергию излучения оптического диапазо на. Для работы лазера, т. е. для того, чтобы лазер создавал элек тромагнитные колебания, необходимо, чтобы в его веществе воз
бужденных частиц было больше, чем невозбужденных. Но в нор мальном состоянии полупроводника на более высоких энергети ческих уровнях при любой температуре число электронов меньше, чем на более низких уровнях. Поэтому в нормальном состоянии полупроводник поглощает электромагнитную энергию.
Наличие электронов на том или ином уровне называется насе ленностью уровня. Состояние полупроводника, в котором на бо лее высоком энергетическом уровне находится больше электронов, чем на более низком уровне, называется состоянием с инверсной населенностью. Создавать инверсную населенность можно различ ными способами: с помощью инжекции носителей зарядов при прямом включении р—л-перехода, путем облучения полупроводни ка светом и т. д.
Источник энергии, создавая инверсию населенностей, выполня ет работу, передавая энергию веществу и далее электромагнитно му полю. В полупроводнике с инверсной населенностью можно по лучить вынужденное излучение, так как в нем имеется большое число возбужденных электронов, которые могут отдать свою энер гию.
Если полупроводник с инверсной населенностью облучить электромагнитными колебаниями частотой, равной частоте пере хода между энергетическими уровнями, то электроны с верхнего уровня перейдут на нижний вынужденно, излучая фотоны. При этом происходит вынужденное когерентное излучение. Оно являет ся усиленным. Создав в таком устройстве цепь положительной обратной связи, получим лазер— автогенератор электромагнит- ных колебаний оптического диапазона.
Для изготовления лазеров чаще всего используют арсенид гал лия, из которого изготовляют кубик со сторонами длиной в нес колько десятых долей миллиметра.
Лазер на рубине. Для изготовления лазера в качестве рабоче го вещества используют различные диэлектрические и полупро водниковые кристаллы, стекла, пластмассы, жидкости и газы. Но все они содержат основные две функциональные части: систему
накачки, приводящую |
рабочее вещество |
в активное |
состояние, |
т. е. обеспечивающую |
накопление энергии, |
способной |
переходить |
в энергию электромагнитного излучения; систему, обеспечиваю щую условия перехода накопленной энергии в электромагнитную энергию излучения.
Для изготовления рубинового лазера используют стержень, вы
полненный |
из монокристалла синтетического рубина |
— окиси |
алюминия |
(А120 з) с примесью хрома (Сг). Ионы хрома |
Сг3+ за |
меняют в кристалле часть (0,5%) трехвалентных ионов алюминия А13+. Диаграмма энергетических уровней электронов внутренних оболочек ионов хрома приведена на рис. 4.31,а. Уровни 1 и 3 яв ляются короткоживущими, а уровень 2 — долгоживущим (метастабильным). Рабочим является переход между метастабильным 2 и основным 1 уровнями. Оптическая накачка энергии состоит в быстром и интенсивном перенесении электронов с уровня 1 на уро-
о |
9 Лампа накачки |
о |
|
|
а) |
О тражатель |
О |
|
Рис. 4.31. Рубиновый лазер: |
|
■а— схема расположения энергетических уровней; |
б — эскиз конструкции |
вень 3. Для этого кристалл рубина освещается очень короткими, но очень интенсивными вспышками высокомощной лампы накач ки. Рубин поглощает сине-зеленую часть спектра излучения лампы накачки. В результате этого электроны с уровня 1 переходят на уровень 3, приобретая энергию. Так как уровень 3 короткоживущий, его избыточная населенность долго не удерживается. Элект роны сразу переходят в основном на уровень 2 и накапливаются на нем, пока не будут выполнены условия самовозбуждения лазе ра. Затем с уровня 2 электроны вынужденно или спонтанно (са мопроизвольно) переходят на уровень 1, излучая фотоны с часто той v2i, соответствующей красному свету.
Для самовозбуждения необходима положительная обратная связь. Она достигается за счет расположения активного элемента между двумя строго параллельными друг другу высококачествен ными зеркалами, как показано на рис. 4.31,6. Эти зеркала обра зуют открытый оптический резонатор, в котором фотоны могут многократно проходить вдоль активного элемента (стержня) лазе ра. Пусть, например, в середине стержня в результате спонтанно го перехода со второго уровня 2 на первый 1 электрон отдал свою энергию в виде фотона. Этот фотон, распространяясь вдоль стер жня, доходит до зеркала и отражается, направляясь в другую сторону. При движении вдоль стержня он может возбудить дру гие электроны. Так возникает самовозбуждение, после которого автоколебания быстро нарастают. Предел нарастания их опреде ляется конечным числом частиц, взаимодействующих с полем или конечной мощностью источника накачки. Вывод энергии произво дится через отверстие в одном из зеркал.
Основными параметрами лазера являются; длина волны излу чения, выходная мощность, КПД, энергия, излучаемая за время импульса (для импульсных лазеров).
Квантовые стандарты частоты. Стандарт частоты хранит и воспроизводит колебания определенной частоты. Наряду с долго временной и кратковременной стабильностью частоты стандарт должен обладать исключительно высокой воспроизводимостью значения частоты.
Во многих случаях генераторы стабильных колебаний исполь зуют кварцевые резонаторы. Однако резонансная частота кварца зависит от размеров кристалла, которые не могут быть выдержа ны совершенно одинаковыми в процессе производства. В кванто вых генераторах частоты излучательных переходов определяются природой вещества, на котором они построены. Кроме того, кван товые генераторы на пучках молекул обладают высокой долговре менной и кратковременной стабильностью частоты. Следователь но, квантовые приборы наилучшим образом удовлетворяют тре бованиям, которые предъявляются к стандартам частоты в народ ном хозяйстве.
В радиопередающих устройствах квантовые стандарты можно использовать в синтезаторах частоты в качестве опорных эталон ных генераторов. Все же непосредственному использованию кван товых стандартов (КС) частоты препятствует их высокая рабочая частота и малая выходная мощность. Например, молекулярный генератор на пучке молекул аммиака генерирует колебания час тотой /кс = 23870,13 МГц (Я=1,25 см), цезиевый стандарт работает на частоте /кс = 9191,632 МГц. Выходная мощность квантовых стандартов частоты не превышает 10~10 Вт. Существует два вида квантовых стандартов по эффекту действия, выражающемуся в усилении или поглощении поля, получающихся в результате вы нужденных переходов между энергетическими уровнями вещества Эффекты усиления поля применяют в активных стандартах, эф фекты поглощения — в пассивных стандартах.
4.15. ГЕНЕРАТОРЫ СВЧ НА ЛАВИННО ПРОЛЕТНЫХ ДИОДАХ
Лавинно-пролетный диод — это полупроводниковый диод, рабо тающий в режиме лавинного умножения носителей заряда при об ратном смещении электронно-дырочного перехода и предназначен ный для генерации СВЧ электромагнитных колебаний.
Лавинно-пролетный диод (ЛПД) является прибором с отрица тельным дифференциальным сопротивлением при электрическом пробое и дрейфе носителей зарядов в полупроводнике. Примерная структура лавинно-пролетного диода и его вольт-амперная харак теристика при обратном напряжении показаны на рис. 4.32. Здесь видно, что у катода расположен р+—/г-переход, который называет ся слоем лавинного умножения. У анода — узкая область с электронной проводимостью я+-типа. В областях и /г+ повы шенная концентрация носителей, и они обладают высокой элект ро- и теплопроводностью. Между ними располагается область по лупроводника с собственной i электропроводимостью. Эта об ласть является дрейфовым (пролетным) пространством Я.
При небольших напряжениях, приложенных к диоду в обрат ном направлении, обратный ток /0бР небольшой. Но когда к диоду приложено большое напряжение, то при напряженности поля Е >